题目内容

15．利用铝灰（主要成分为Al、Al2O3、AlN、FeO等）制备铝鞣剂[主要成分为Al（OH）2Cl]的一种工艺如下：

（1）气体A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝．铝灰在90℃水解生成A的化学方程式为AlN+3H2O$\frac{\underline{\;90℃\;}}{\;}$Al（OH）3+NH3↑；“水解”采用90℃而不在室温下进行的原因是降低NH3在水中的溶解度，促使NH3逸出．
（2）“酸溶”时，Al2O3发生反应的离子方程式为Al2O3+6H+═2Al3++3H2O．
（3）“氧化”时，发生反应的离子方程式为2Fe2++2H++ClO-═2Fe3++Cl-+H2O．
（4）“废渣”成分为Fe（OH）3 （填化学式）．
（5）采用喷雾干燥而不用蒸发的原因是防止Al（OH）2Cl水解生成Al（OH）3．
（6）煅烧硫酸铝铵晶体，发生的主要反应是：
4[NH4Al（SO4）2•12H2O]$\frac{\underline{\;1240℃\;}}{\;}$2Al2O3+2NH3↑+N2↑+5SO3↑+3SO2↑+53H2O，将产生的气体通过下图所示的装置．则集气瓶中收集到的气体是N2（填化学式）．

分析 铝灰主要成分为Al、Al2O3、AlN、FeO等加入水发生反应，AlN和水反应生成氢氧化铝和氨气，加入盐酸酸溶后，生成氯化铝溶液和氯化亚铁溶液，加入漂白剂氧化亚铁离子为铁离子，加入纯碱调节溶液PH使铁笼子全部沉淀，采用喷雾干燥制备铝鞣剂；
（1）气体A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明生成的是氨气，铝灰中的AlN和水发生水解反应生成氢氧化铝沉淀和氨气，加热可以促进氮化铝水解生成氨气；
（2）氧化铝是两性氧化物酸溶时和盐酸发生反应生成氯化铝溶液；
（3）加入漂白液的作用是利用次氯酸根离子在酸溶液中的强氧化性氧化亚铁离子为铁离子；
（4）上述分析可知滤渣为氢氧化铁沉淀；
（5）铝鞣剂主要成分为Al（OH）2Cl；
（6）生成气体中，饱和亚硫酸钠可吸收氨气、三氧化硫，高锰酸钾吸收二氧化硫，最后吸收氮气．

解答 解：铝灰主要成分为Al、Al2O3、AlN、FeO等加入水发生反应，AlN和水反应生成氢氧化铝和氨气，加入盐酸酸溶后，生成氯化铝溶液和氯化亚铁溶液，加入漂白剂氧化亚铁离子为铁离子，加入纯碱调节溶液PH使铁笼子全部沉淀，采用喷雾干燥制备铝鞣剂；
（1）气体A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明生成的是氨气，铝灰中的AlN和水发生水解反应生成氢氧化铝沉淀和氨气，反应的化学方程式为：AlN+3H2O$\frac{\underline{\;90℃\;}}{\;}$Al（OH）3+NH3↑，加热可以促进氮化铝水解生成氨气，降低NH3在水中的溶解度，促使NH3逸出；
故答案为：AlN+3H2O$\frac{\underline{\;90℃\;}}{\;}$Al（OH）3+NH3↑；降低NH3在水中的溶解度，促使NH3逸出；
（2）氧化铝是两性氧化物酸溶时和盐酸发生反应生成氯化铝溶液，）“酸溶”时，Al2O3发生反应的离子方程式为：Al2O3+6H+═2Al3++3H2O；
故答案为：Al2O3+6H+═2Al3++3H2O；
（3）加入漂白液的作用是利用次氯酸根离子在酸溶液中的强氧化性氧化亚铁离子为铁离子，反应的离子方程式为：2Fe2++2H++ClO-═2Fe3++Cl-+H2O；
故答案为：2Fe2++2H++ClO-═2Fe3++Cl-+H2O；
（4）上述分析可知“废渣”成分为氢氧化铁沉淀，化学式为：Fe（OH）3，故答案为：Fe（OH）3；
（5）铝鞣剂主要成分为Al（OH）2Cl，在加热蒸发时会发生水解，为防止水解利用喷雾干燥，减少铝鞣剂水解，故答案为：防止Al（OH）2Cl水解生成Al（OH）3．
（6）生成气体中，饱和亚硫酸钠可吸收氨气、三氧化硫，高锰酸钾吸收二氧化硫，最后吸收氮气，故答案为：N2．

点评 本题考查了物质制备的实验流程分析判断，物质性质的理解应用，为高频考点，侧重于学生的分析、实验能力的考查，注意把握工艺流程和反应产物的分析，掌握元素化合物知识，题目难度中等．

练习册系列答案
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16．欲除去氢氧化铁胶体中混有的Na+和Cl-，可选用的方法是（　　）
A．过滤B．蒸馏
C．用半透膜进行渗析D．蒸发
6．当向石灰乳悬浊液中加入少量生石灰并维持温度不变时，下列说法正确的是（　　）
A．n（Ca2+）增大B．c（Ca2+）不变C．n（OH-）增大D．c（OH-）减小
3．世界能源消费的90%以上依靠化学技术．

（1）质子交换膜燃料电池中作为燃料的H2通常来自水煤气．
已知：2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H1=-220.70kJ•mol-1
2H2O（l）═2H2（g）+O2（g）△H2=+571.6kJ•mol-1
H2O（l）═H2O（g）△H3=+44.0kJ•mol-1
则C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）△H4=+131.45kJ/mol
（2）燃料气（流速为3000mL•h-1；体积分数为50% H2，0.90% CO，1.64% O2，47.46% N2）中的CO会使电极催化剂中毒，使用CuO/CeO2催化剂可使CO优先氧化而脱除．CeO2可由草酸铈[Ce2（C2O4）3]灼烧制得，反应的化学方程式为Ce2（C2O4）3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CeO2+4CO↑+2CO2↑；在CuO/CeO2催化剂中加入不同的酸（HIO3或H3PO4），测得燃料气中CO优先氧化的转化率随温度变化如图1示．
加入HIO3（填酸的化学式）的$\frac{CuO}{Ce{O}_{2}}$催化剂催化性能最好．催化剂为$\frac{CuO}{Ce{O}_{2}}$-HIO3，120℃时，反应1h后CO的体积为5.4mL．
（3）LiOH是制备锂离子电池正极材料的重要原料，其电解法制备的装置如图2已知产生的气体a通入淀粉KI溶液，溶液变蓝，持续一段时间后，蓝色可逐渐褪去．则M极为电源的负（填“正”或“负”）极，B极区电解液为LiCl溶液（填化学式），该离子交换膜是阳（填“阳”或“阴”）离子交换膜．
10．已知：25℃时，下列4种溶液．请回答下列问题．
A．0.01mol•L-1氨水         B．0.01mol•L-1 NaOH溶液
C．pH=2的CH3COOH溶液   D．pH=2的HCl溶液
（1）①4种溶液中，水的电离程度最大的是A（填序号）．
②若将C、D溶液分别稀释10倍，pH变化如图，曲线I对应的溶液为D（填序号）．图中a、b、c三点对应溶液的导电能力由强到弱的顺序是b＞a＞c．（用a、b、c表示）
③若将VmL的D溶液滴入到45mL的B溶液中充分反应后，溶液PH=3，则V=55mL（溶液体积变化忽略不计）．
（2）请设计实验证明CH3COOH为弱酸．在常温下，取0.1mol•L-1的CH3COOH溶液，用PH试纸测定，若PH大于1，则说明醋酸为弱酸．
（3）相同体积的C溶液①和D溶液②分别与足量的锌粉发生反应，下列关于氢气体积（V）随时间（t）变化的示意图正确的是B．（请填序号）
20．下列电子式正确的是（　　）
A．H2O2B．MgCl2C．NaOH    D．CCl4
7．短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X和Z同主族，Y和W同主族，原子半径X小于Y，四种元素原子最外层电子数之和为14．下列叙述正确的是（　　）
A．同周期元素中W的最高价氧化物对应水化物的酸性最强
B．氢化物的热稳定性：HnY＞HnW
C．Y和X、Z和X组成的常见化合物中化学键的类型相同
D．原子半径的大小顺序：rW＞rZ＞rY＞rX
4．下列叙述中正确的（　　）
A．阳离子不一定是金属离子，含阳离子的物质一定含阴离子
B．阴、阳离子相互反应不一定形成离子化合物
C．共价化合物均属于弱电解质
D．由某金属元素的阳离子和某非金属元素阴离子组成的物质一定是纯净物
5．对于反应：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）+Q（Q＞0），达到平衡后，改变一个条件，以下有关分析正确的是（　　）
A．升高温度，正反应速率增大，化学平衡常数增大
B．减小压强，逆反应速率减小，化学平衡常数减小
C．加入催化剂，正逆反应速率不变，平衡不移动
D．充入氧气，正反应速率先增大后减小，平衡向正反应方向移动

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